PLC与“继电器-接触器”控制系统、微机及集散控制系统的比较

  自从微型计算机同世以来，工业控制一直是其重要的应用领域。在工业控制上，除PLC外，"继电器-接触器"控制系统、工业控制计算机(简称工业PC)与集散控制系统(简称DCS)也是其中的代表性产品。为了便于读者进一步了解，现将PLC与它们的比较简述如下。

  (1)PLC与“继电器-接触器”控制系统的比较

  在PLC出现上世纪，“继电器-接触器”硬件电路是逻辑控制、顺序控制的唯一执行者，它结构简单，价格低廉，一直被广泛应用。PLC与继电器控制逻辑的比较见表1-1。

  主要体现在以下几个方面

  ①控制逻辑。继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，其连线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难，另外，继电器触点数日有限，每只只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性很差，而PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，故称为"软接线"，其连线少，体积小，加之PLC中每只软理电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性很好，PLC由中大观模集成电路组成，功耗小。

  ②工作方式，当电流接通时，继电控制线路中各维电器都处于受约状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因受某种条件限制而不能吸合。而PLC的控制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描被通之中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间都是短暂的。

  ③控制速度。继电控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点的开闭动作一般在毫秒数量级。另外，机械触点还会出现并动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。PLC内部还有严格的同步控制，不会出现抖动问题。

  ④限时控制、维电控制逻辑利用时间继电器的带后动作进行限时控制，时间继电器一股分为空气阻尼式、电磁式、半导体式等，其定时精度不高，且有定时时间易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题，有些特殊的时间继电器结构复杂，不便维护。

  PLC使用半导体集成电路作定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，精度相当高，定时范围一般从0.1s到若干分钟甚至更长，用户可根据需要在程序中设定定时值，然后由软件和硬件计数器来挖制定时时间，定时精度小10ms。定时时间不受环境的影响。

  ⑤计数控制，PLC能实现计数功能，而维电控制逻辑一般不具备计数功能。

  设计与施工。使用继电控制逻辑完成一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长，而且修改困难，工程越大，这一点就越突出，而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计《包括梯形图和程序设计》可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。

  ①可靠性和可维护性。继电控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，它体积小、寿命长、可靠性高PLC还配备有自检和监督功能，能检查出自身的故障。并随时显示给操作人员，还能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。

  ⑧ 俗格、继电控制逻辑使用机械开关、眼电器和接触器、价格比较便宜。而PLC使用中大规模集成电路，价格比较昂贵。

  从以上几个方面的比较可知，PLC在性能上比"姚电器-接触器"控制系统优异，特别是可靠性高，设计施工周期短，调试修改方便，而且体积小，功耗低，使用维护方便。但PLC在很小的系统中使用时，由于其众多功能未得到充分利用，其价格要高于"强电器-接触器”控制系统，

  (2)PLC与通用微机、工控微机(PC)及单片机的比较

  采用微电子技术制作的PLC，它也是由CPU、RAM、ROM、I/O接口等5大件构成的，与微机有相似的构造，但又不同于一般的通用微机，特别是它采用了特殊的抗干扰技术，使它更能适用于恶劣环境下的工业现场控制。PLC与微型计算机作如下比较。

  ①应用范围，微机除了用在控制领域外，还大量用于科学计算，数据处理、计算机通信等方面。面PLC主要用于工业控制。

  ②使用环境，做机对环境要求较高，一般要在干扰小，具有一定的品质和湿度要求的机房内使用，而PLC适应于工程现场的环境。

  ①输入/输出，微机系统的1/O设备与主机之间采用微电联系，一般不需要电气隔离。育PLC一般控制强电设备，需要电气隔离，输入/输出均用“光-电”耦合，输出还采用继电器，晶闸管或大功率晶体管进行功率放大。

  ①拜序设计，微机具有丰富的程序设计语言，例如汇编语言，FORTRAN语言，CO. BOL语言、PASCAL语言、C语言等，其语句多，语法关系复杂，要求使用者必须具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PLC提供给用户的编程语句数量少，逻辑简单，易于学习和掌握。